肖慧
,
李晓延
,
严永长
,
刘娜
,
史耀武
稀有金属材料与工程
电子封装焊点的热循环失效是焊点材料损伤逐步发展的结果,本工作旨在对SnAgCu钎料的热循环损伤失效行为进行研究.以连续损伤力学理论为基础,提出了一种适用于热循环条件下SnAgCu钎料蠕变-疲劳交互作用的损伤模型.据此,设计了热力循环实验和热循环实验用以标定损伤模型相关参量.自行设计了双金属剪切加载装置并结合温度循环实验,对SnAgCu钎料的热力耦合损伤行为进行了深入研究.以电阻变化率作为损伤变量,并在热循环的不同周次测量试样的损伤值从而验证损伤模型.结果表明:所提出的幂函数形式的损伤模型能较好的描述SnAgCu钎料的热循环损伤演变.最后,对热循环条件下SnAgCu钎料试样的微观组织演变进行了SEM分析,从而揭示其损伤演变机理.
关键词:
蠕变-疲劳交互作用
,
连续损伤理论
,
SnAgCu钎料
,
热循环
陈勇
,
庞宝君
,
郑伟
,
张志远
复合材料学报
为开展纤维金属层板(FML)低速冲击有限元数值仿真研究,改进了传统的连续损伤力学(CDM)模型,然后对FML落锤低速冲击试验进行数值仿真,并与实验结果进行对比验证.分别采用5.11J和10.33 J冲击能量对FML进行落锤低速冲击试验,得到冲击载荷、位移和能量时程曲线,分析FML的动态响应和失效模式.建立了考虑塑性应变、压缩刚度衰减特征和纤维拉伸断裂损伤的新CDM模型,描述S2玻璃纤维/环氧树脂(S2 galss/epoxy)复合材料的损伤本构,并编写VUMAT子程序,通过ABAQUS/Explicit求解器对FML落锤冲击试验进行数值仿真.研究结果表明:低能量冲击条件下,FML背面主要为鼓包和裂纹等失效模式,位移峰值随冲击能量的提高而增加,冲击载荷峰值在穿透前也随冲击能量的提高而增加;采用改进的CDM模型描述FML中S2 galss/epoxy复合材料铺层后,有限元数值计算可以较好地预测FML低速冲击载荷下的动态响应;有限元数值仿真结果表明,FML中第2层复合材料铺层发生的纤维断裂损伤比第1层的更严重.
关键词:
纤维金属层板
,
冲击
,
连续损伤力学
,
塑性
,
数值仿真
何柏灵
,
葛东云
,
杜旭朕
,
莫与明
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.001
针对中国缺少T800级复合材料螺栓连接设计参数的问题,发展一种综合连续损伤力学(CDM)和工程算法的单剪连接强度估算策略,以替代试验,降低研究周期和成本.在该强度估算策略中,首先建立试件的CDM有限元模型,通过数值模拟得到单剪螺栓连接的设计参数,包括单剪挤压强度修正系数、无缺口层合板拉伸强度和应力集中减缓因子等.随后根据上述参数,建立工程算法,估算复合材料单剪螺栓连接的最终挤压强度.结果表明:通过该策略得到的T800级复合材料螺栓连接设计参数和强度估算结果与试验结果有较好的一致性,说明该强度估算策略的可行性.
关键词:
复合材料
,
单剪连接
,
设计参数
,
连续损伤力学
,
工程算法
薛建刚
,
高希光
,
方光武
,
张盛
,
宋迎东
,
王芳
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150921.001
基于连续损伤力学建立了一种包含拉伸与剪切损伤变量的2.5D C/SiC复合材料连续损伤本构模型.分别开展了拉伸和剪切试验,获得应力-应变曲线,并通过拟合试验曲线获得各损伤变量的演化参数.采用子程序技术将本构模型嵌入商用有限元软件ANSYS,应用有限元法计算了材料的应力-应变曲线.考虑了拉剪损伤耦合效应,计算了偏轴拉伸情况下的应力-应变曲线.结果表明:沿经纱拉伸、沿纬纱拉伸以及面内剪切的应力-应变曲线与试验结果吻合,最大偏差依次为4.30％、3.09％及3.73％;偏轴拉伸计算与试验应力-应变曲线也吻合较好.
关键词:
2.5D C/SiC复合材料
,
连续损伤力学
,
本构模型
,
二次开发
,
拉剪损伤耦合
